劉 丹,陳 珊
(福州外語外貿(mào)學(xué)院 經(jīng)管學(xué)院,福州 350202)
目前虛擬仿真技術(shù)已經(jīng)較廣泛應(yīng)用于高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,虛擬仿真技術(shù)在實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中的應(yīng)用有著不可比擬的優(yōu)勢(shì),它可以有效地幫助高校完成真實(shí)實(shí)驗(yàn)難以完成的教學(xué)功能,解決由于實(shí)驗(yàn)投入成本高、實(shí)驗(yàn)環(huán)境復(fù)雜高危、重復(fù)實(shí)驗(yàn)難度大等因素而限制了對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力培養(yǎng)等問題。
國外如美國、英國、新西蘭等國家較早開展虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)方面的研究和應(yīng)用,1991年美國就組建了一個(gè)實(shí)驗(yàn)室委員會(huì),通過建立各學(xué)科的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室,用于促進(jìn)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)的教學(xué)工作。在美國,虛擬仿真技術(shù)在生物學(xué)領(lǐng)域有較好的應(yīng)用,早在20世紀(jì)90年代,美國就在中學(xué)生物教學(xué)中使用網(wǎng)上虛擬生物實(shí)驗(yàn),之后如耶魯大學(xué)在生物學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)等課程實(shí)驗(yàn)中應(yīng)用了虛擬仿真教學(xué)技術(shù),學(xué)生通過電腦記錄和分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),可以獲取實(shí)驗(yàn)圖像。
在我國,虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)也得到了相關(guān)政府部門的高度關(guān)注,《國家中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010-2020年)》中明確提出要建立虛擬實(shí)驗(yàn)室,從2017年開始,國家在各個(gè)學(xué)科領(lǐng)域陸續(xù)開展國家級(jí)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目的遴選。目前,各高校對(duì)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)的研究主要集中在開發(fā)方面,且涉及的實(shí)驗(yàn)課程參差不齊[1],如清華大學(xué)和北京郵電大學(xué)較早地將虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用于電機(jī)、電子、通信等學(xué)科的本科教學(xué)中?,F(xiàn)階段,新文科建設(shè)對(duì)經(jīng)管類實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目提出了更高的要求,如何在新的技術(shù)條件下更好地應(yīng)用虛擬仿真技術(shù)把實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目建設(shè)好將是一個(gè)值得深入研究的問題。因此,提出符合中國國情的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目質(zhì)量監(jiān)控體系,對(duì)推進(jìn)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目的建設(shè)具有重要的價(jià)值。
目前,國內(nèi)外高校對(duì)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究主要集中在實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)開發(fā)和虛擬仿真實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用方面,研究動(dòng)向主要集中于新技術(shù)在虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用,交互式與遠(yuǎn)程協(xié)同式實(shí)驗(yàn)的研究,加強(qiáng)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)資源的建設(shè),以及建設(shè)具有完備虛擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境的未來教學(xué)實(shí)驗(yàn)室等方面,如美國匹茲堡大學(xué)的可拓展協(xié)作學(xué)習(xí)空間與德國伊爾默瑙工業(yè)大學(xué)的虛擬現(xiàn)實(shí)實(shí)驗(yàn)室等[2]??傮w來說,對(duì)國內(nèi)外虛擬仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的研究主要集中在對(duì)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)的研究上,對(duì)于虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目的質(zhì)量監(jiān)控體系設(shè)計(jì)的研究還較為缺失。
文獻(xiàn)分析可知,對(duì)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控方面的研究較少,而對(duì)經(jīng)管類實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目質(zhì)量保證體系有一定的數(shù)量。為此本文的研究重點(diǎn)是結(jié)合經(jīng)管類虛擬仿真實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的特點(diǎn),嘗試提出一套經(jīng)管類虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目建設(shè)的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。
經(jīng)管類實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目具有可模擬性、信息化的特點(diǎn),因此虛擬仿真在經(jīng)管類實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中的應(yīng)用性較強(qiáng)[6],教學(xué)質(zhì)量保障體系,是把教學(xué)過程的各個(gè)環(huán)節(jié)、各個(gè)部門的活動(dòng)與職能合理組織起來,形成權(quán)責(zé)利明確,相互協(xié)調(diào)促進(jìn)的有機(jī)整體,以提高教學(xué)質(zhì)量,培養(yǎng)高素質(zhì)人才。研究經(jīng)管類虛擬仿真實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目教學(xué)質(zhì)量保障體系,即在探討虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)教學(xué)的特征與效果的基礎(chǔ)上,針對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目標(biāo)、過程、結(jié)果,在教學(xué)理念、實(shí)驗(yàn)室建設(shè)、教學(xué)體系完善、教學(xué)方式方法改革、實(shí)驗(yàn)教學(xué)師資隊(duì)伍培養(yǎng)、實(shí)踐能力提升等方面,進(jìn)行教學(xué)效果評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的設(shè)計(jì),實(shí)施教學(xué)評(píng)價(jià)并完善質(zhì)量監(jiān)控體系。
全面質(zhì)量管理體系中的PDCA循環(huán)模式,強(qiáng)調(diào)的是螺旋式上升,經(jīng)過一次循環(huán),解決一批問題,再進(jìn)入下一次循環(huán),每一個(gè)循環(huán)都有新的目標(biāo)和內(nèi)容,因而能夠充分調(diào)動(dòng)實(shí)驗(yàn)組織者、實(shí)施者、參與者、支持者和監(jiān)督者的積極性,在實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的保障體系中明確目標(biāo)及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題、分析原因、解決問題、完成一輪循環(huán)周期,再以更高的目標(biāo)進(jìn)入下一輪的循環(huán)周期[7]。在這個(gè)循環(huán)過程中,教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控與教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)是互為支撐的,兩個(gè)系統(tǒng)之間互相傳遞數(shù)據(jù),均屬于質(zhì)量保障的重要環(huán)節(jié),兩者相互聯(lián)合共同落實(shí)教學(xué)質(zhì)量保障體系。因此教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控體系架構(gòu)結(jié)合了全面質(zhì)量管理理論的思想,教學(xué)質(zhì)量保障體系架構(gòu)主要包括教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控和教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)兩方面,其中,教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控體系包括教學(xué)目標(biāo)監(jiān)控、教學(xué)過程監(jiān)控、教學(xué)結(jié)果監(jiān)控和教學(xué)改進(jìn)監(jiān)控四個(gè)部分(如圖1所示)。
教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)是教學(xué)質(zhì)量保障和監(jiān)控體系的重要一環(huán),通過教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)能夠更及時(shí)、有效地收集教學(xué)質(zhì)量信息,為教學(xué)管理工作指明方向,改進(jìn)教學(xué)工作、提高教學(xué)質(zhì)量。因此教學(xué)質(zhì)量保障體系的關(guān)鍵是構(gòu)建教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)[8],本文結(jié)合虛擬仿真技術(shù)在經(jīng)管類實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用性和特殊性,以前文中的質(zhì)量保障體系架構(gòu)為基礎(chǔ),從教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)條件、教學(xué)過程、教學(xué)結(jié)果、教學(xué)改進(jìn)幾個(gè)方面著手進(jìn)行評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的分析與構(gòu)建,并詳細(xì)分析每個(gè)一級(jí)指標(biāo)下的二級(jí)指標(biāo)及主要內(nèi)涵。
1.教學(xué)目標(biāo)
教學(xué)目標(biāo)主要考核教學(xué)目標(biāo)設(shè)置是否合理,能否利用虛擬仿真技術(shù)使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中深度掌握理論知識(shí),對(duì)該項(xiàng)二級(jí)指標(biāo)中的各項(xiàng)內(nèi)容綜合評(píng)判。主要包括教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)、虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用、教學(xué)方法設(shè)計(jì)和教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)目標(biāo)相符性等四個(gè)二級(jí)指標(biāo)。其中,(1)教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)主要評(píng)判實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與理論內(nèi)容的相關(guān)性,實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)對(duì)理論教學(xué)的支撐性;(2)虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用主要評(píng)判經(jīng)管類實(shí)驗(yàn)中,虛擬仿真技術(shù)在該實(shí)驗(yàn)內(nèi)容中是否必要,是否能較好模擬真實(shí)的具體過程,是否具有較好的應(yīng)用和推廣;(3)教學(xué)方法設(shè)計(jì)主要評(píng)判實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法與實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的相融性和創(chuàng)新性,教學(xué)方法設(shè)計(jì)對(duì)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)的促進(jìn)作用;(4)教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)目標(biāo)相符性主要評(píng)判實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容對(duì)教學(xué)目標(biāo)的支撐和相符性。
2.教學(xué)條件
教學(xué)條件主要考核實(shí)驗(yàn)中心的管理模式對(duì)經(jīng)管類虛擬仿真實(shí)驗(yàn)的輔助性,主要包括實(shí)驗(yàn)室對(duì)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)的支撐性、實(shí)驗(yàn)計(jì)劃安排情況、實(shí)驗(yàn)室準(zhǔn)備情況等三個(gè)二級(jí)指標(biāo)。(1)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)的支撐性指標(biāo)主要評(píng)判實(shí)驗(yàn)室、實(shí)驗(yàn)設(shè)備對(duì)虛擬仿真軟件的支撐性與兼容性,實(shí)驗(yàn)軟件、支撐平臺(tái)能否滿足虛擬仿真實(shí)驗(yàn)要求;(2)實(shí)驗(yàn)計(jì)劃安排情況主要評(píng)判實(shí)驗(yàn)中心對(duì)實(shí)驗(yàn)計(jì)劃的安排是否合理、規(guī)范;(3)實(shí)驗(yàn)室準(zhǔn)備情況主要評(píng)判實(shí)驗(yàn)室對(duì)經(jīng)管類虛擬仿真實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)備是否充分。
3.教學(xué)過程
教學(xué)過程從教師和學(xué)生兩個(gè)方面對(duì)教學(xué)過程進(jìn)行監(jiān)督和評(píng)價(jià),包括仿真教學(xué)理論基礎(chǔ)、仿真教學(xué)實(shí)驗(yàn)操作情況、學(xué)生實(shí)驗(yàn)過程中遇到的問題情況、仿真軟件問題互動(dòng)反饋情況等四個(gè)二級(jí)指標(biāo)。其中,(1)仿真教學(xué)理論基礎(chǔ)主要評(píng)判實(shí)驗(yàn)流程是否體現(xiàn)前期理論基礎(chǔ),教師實(shí)驗(yàn)授課內(nèi)容充實(shí)性和重點(diǎn)突出性;(2)仿真教學(xué)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)操作情況主要評(píng)判仿真軟件對(duì)實(shí)驗(yàn)操作準(zhǔn)確性、還原度,特別是利用虛擬仿真技術(shù)的過程中能否與現(xiàn)實(shí)活動(dòng)相結(jié)合,學(xué)生是否能夠理解教師的授課內(nèi)容,掌握實(shí)驗(yàn)技能,學(xué)生能否獨(dú)立或合作,自主完成實(shí)驗(yàn)課程的相關(guān)操作;(3)學(xué)生實(shí)驗(yàn)過程中遇到的問題情況主要評(píng)判學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中遇到的問題的難易性,是否存在普遍問題,學(xué)生能否通過多次虛擬仿真實(shí)驗(yàn)解決問題或從中總結(jié)問題;(4)仿真軟件問題互動(dòng)反饋情況主要評(píng)判教師能否使用仿真軟件能否解答學(xué)生提問,能否正確解釋實(shí)驗(yàn)中遇到的各種問題。
4.教學(xué)效果
教學(xué)效果主要從實(shí)驗(yàn)結(jié)果的角度評(píng)判虛擬仿真技術(shù)對(duì)經(jīng)管類實(shí)驗(yàn)的輔助性,能否利用虛擬仿真技術(shù)提升教學(xué)質(zhì)量,包括虛擬仿真軟件使用情況、實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可獲得性、實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新性、虛擬仿真結(jié)果與教學(xué)目標(biāo)的相符性、實(shí)驗(yàn)報(bào)告完成情況等五個(gè)二級(jí)指標(biāo)。其中,(1)教學(xué)效果主要評(píng)判該實(shí)驗(yàn)中虛擬仿真軟件使用是否流暢、針對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)結(jié)果,反推虛擬仿真技術(shù)在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用是否具有必要性;(2)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可獲得性主要評(píng)判虛擬仿真技術(shù)在實(shí)驗(yàn)中是否起到重要的作用,如統(tǒng)計(jì)一次實(shí)驗(yàn)平均虛擬仿真軟件使用次數(shù),從而發(fā)現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)中是否需要進(jìn)行多次的虛擬仿真才能得到最終的實(shí)驗(yàn)結(jié)果;(3)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新性主要評(píng)判從實(shí)驗(yàn)過程和結(jié)果能否體現(xiàn)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)計(jì)的創(chuàng)意性,能否體現(xiàn)虛擬仿真軟件的優(yōu)勢(shì),通過虛擬仿真實(shí)驗(yàn)?zāi)芊竦玫浇鉀Q問題的創(chuàng)新性方案;(4)虛擬仿真結(jié)果與教學(xué)目標(biāo)的相符性主要評(píng)判實(shí)驗(yàn)結(jié)果師傅與教學(xué)目標(biāo)相符,實(shí)驗(yàn)內(nèi)容是否具有啟發(fā)性;(5)實(shí)驗(yàn)報(bào)告完成情況主要評(píng)判學(xué)生的實(shí)驗(yàn)報(bào)告完成情況,報(bào)告內(nèi)容是否完整,格式是否規(guī)范、思路是否清晰等。
5.教學(xué)改進(jìn)
教學(xué)改進(jìn)主要從全面質(zhì)量管理的角度出發(fā),考核教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控過程中發(fā)現(xiàn)問題的改進(jìn)情況,促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量持續(xù)提升。包括質(zhì)量監(jiān)控中發(fā)現(xiàn)的問題情況、監(jiān)控結(jié)果的反饋情況、問題改進(jìn)情況、問題重復(fù)發(fā)生情況等四個(gè)二級(jí)指標(biāo)。其中,(1)質(zhì)量監(jiān)控中發(fā)現(xiàn)的問題情況主要評(píng)判在質(zhì)量監(jiān)控過程中出現(xiàn)的問題數(shù)量以及問題的嚴(yán)重性;(2)監(jiān)控結(jié)果的反饋情況主要評(píng)判監(jiān)控中發(fā)現(xiàn)的問題是否及時(shí)反饋至質(zhì)量管理的各個(gè)環(huán)節(jié),是否反饋到相關(guān)的部門和相關(guān)的人員;(3)問題改進(jìn)情況主要評(píng)判質(zhì)量監(jiān)控中發(fā)生的問題是否得到改進(jìn);(4)問題重復(fù)發(fā)生情況主要評(píng)判教學(xué)質(zhì)量問題在質(zhì)量監(jiān)控中重復(fù)發(fā)生的情況。
質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)體系及各指標(biāo)權(quán)重見表1。
1.全方位的制度保障
質(zhì)量監(jiān)控體系的有效實(shí)施需以全方位的制度保障為基礎(chǔ)。首先要建立實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量保障的管理組織,如虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行全面的把控,實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量保障中心對(duì)教學(xué)質(zhì)量各環(huán)節(jié)進(jìn)行保障;其次要在組織機(jī)構(gòu)建立的基礎(chǔ)上制定各類管理制度,確保管理職責(zé)的有效實(shí)施;最后應(yīng)建立經(jīng)管類虛擬仿真實(shí)驗(yàn)的各類質(zhì)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)從而保證實(shí)驗(yàn)教學(xué)的各環(huán)節(jié)能夠有據(jù)可依,有章可循。
2.全流程、多層級(jí)的督導(dǎo)機(jī)制
教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控是提升教學(xué)質(zhì)量的重要手段,教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控應(yīng)該涵蓋實(shí)驗(yàn)教學(xué)的全流程。首先為保障實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作的有序進(jìn)行,教學(xué)管理團(tuán)隊(duì)還需對(duì)教學(xué)團(tuán)隊(duì)、教學(xué)資源等教學(xué)條件進(jìn)行監(jiān)控[9],開展師資隊(duì)伍建設(shè),引進(jìn)先進(jìn)的適宜的教學(xué)設(shè)備。其次要嚴(yán)格落實(shí)教學(xué)督導(dǎo)工作和教學(xué)檢查工作,通過校、院、系等多層級(jí)的教學(xué)質(zhì)量督導(dǎo)機(jī)制深入實(shí)驗(yàn)課堂開展全學(xué)期的常規(guī)例行督導(dǎo)和“期初”、“期中”、“期末”等重點(diǎn)教學(xué)檢查工作,對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程和結(jié)果進(jìn)行檢查,加強(qiáng)教學(xué)過程及教學(xué)環(huán)節(jié)管理。最后教學(xué)質(zhì)量督導(dǎo)的目的是教學(xué)質(zhì)量改進(jìn),在督導(dǎo)的基礎(chǔ)上發(fā)現(xiàn)問題,反饋問題并通過督導(dǎo)機(jī)制跟蹤改進(jìn)措施的執(zhí)行,落實(shí)教學(xué)質(zhì)量提升工作。
表1 質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)體系
3.多方、多形式的評(píng)價(jià)考核
可以通過課堂督導(dǎo)、問卷調(diào)查、座談會(huì)、學(xué)生信息員等方式獲取考評(píng)信息,同時(shí)要充分利用虛擬仿真實(shí)驗(yàn)的優(yōu)勢(shì),可以通過線上實(shí)驗(yàn)軟件后臺(tái)數(shù)據(jù)獲取教學(xué)成效,從中總結(jié)問題。
虛擬仿真技術(shù)在經(jīng)管類實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用越趨廣泛,如何對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行監(jiān)控和評(píng)價(jià)十分重要且具有研究意義。本文將PDCA循環(huán)理論融入實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量保障體系之中,從教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)條件、教學(xué)過程、教學(xué)結(jié)果、教學(xué)改進(jìn)五個(gè)方面搭建持續(xù)循環(huán)改進(jìn)的經(jīng)管類虛擬仿真實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目教學(xué)質(zhì)量保障體系,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,并提出教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控的方法,從而實(shí)現(xiàn)將常規(guī)的研究方法用在嶄新的研究領(lǐng)域中,解決實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的參差不齊問題,促進(jìn)經(jīng)管類虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的循環(huán)提升。